土壤地下水重金屬污染特征與評價研究

摘要：隨著印染、農藥、礦業及電鍍等工業生產活動的增加，產生的重金屬越來越多，重金屬通過大氣沉降、污水灌溉等途徑進入到土壤系統和地下水系統中，加劇了土壤地下水的污染，對人體健康和生產經營活動均造成了嚴重的危害。從我國土壤地下水重金屬污染現狀來看，土壤地下水重金屬污染具有污染范圍廣、污染速度快、污染嚴重等特點，由此可見，土壤地下水金屬污染已經成為危害人類健康生活和阻礙社會經濟持續發展的威脅因素，必須對土壤地下水重金屬污染特征加以明確，并確定相應的評價體系。本文著重對土壤地下水金屬污染的特征和評價做一分析闡述，期望為相關的研究人員提供建設性的意見。

關鍵詞：土壤;地下水;重金屬污染;評價

中圖分類號：X839.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）04-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.102

Abstract：With the printing and dyeing， agricultural chemicals， mining and the increase of industrial production， such as electroplating of heavy metals is becoming more and more heavy metals through the way such as atmospheric sedimentation，wastewater irrigation into the soil and groundwater system， intensify the pollution of groundwater，soil on human health and the production and business operation activities have caused serious harm.From our country current situation of soil heavy metal pollution of groundwater，soil polluted by heavy metal pollution of groundwater pollution range，speed，serious pollution and other characteristics.Therefore，soil groundwater metal pollution has become a danger to human health and life factors hindering the threat of social and economic sustainable development，must try to clear the characteristic of soil heavy metal pollution of groundwater，and determine the corresponding evaluation system.This paper focuses on the analysis of the characteristics and evaluation of metal pollution in soil and groundwater in the hope of providing constructive Suggestions for relevant researchers.

Key words：Soil;Groundwater;Heavy metal pollution;Evaluation

鑒于我國部分地區土壤地下水重金屬污染嚴重，所暴露的生態環境問題越來越突出，對人類的生存生產活動已經造成了嚴重的危害。因此必須加強對土壤地下水重金屬污染的相關研究，明確土壤地下水重金屬污染的特征，并在此基礎上實地采集標本，進行實驗分析，進行污染評價研究，制定土壤地下水重金屬污染評價體系，為后期土壤地下水重金屬污染治理及風險預防等工作提供科學參考。

1 土壤地下水重金屬污染來源分析

就目前的土壤地下水重金屬污染現狀和相關的研究可以發現，土壤地下水重金屬污染來源主要包括大氣沉降、成土母質本身、農藥化肥的過度使用、重金屬污染物的堆放及農田的廢水污水灌溉等。我國在2014年發布的全國土地污染相關調查報告中明確指出，我國的土壤超標率已經高達16.1%，而重污染企業和周邊土壤超標占比高達36.3%[1]。從數據就可以看出，我國的土壤污染問題已經很嚴重。隨著近幾年經濟的快速發展，土壤污染問題更加的尖銳，值得國家、企業和個人認真去對待，給予足夠的重視。土壤地下水重金屬污染按照類型不同，主要劃分為點源污染和非點源污染，點源污染包括印染、農藥、礦業及電鍍等工業生產活動所產生的“三廢”排放，非點源污染是指農藥、污染水灌溉及汽車尾氣等。研究發現，農田中的污染物Hg主要是因為長期的污染水灌溉所導致的，污染區的As、Cu、PB等均來源于附近的工業活動[2]。

2 土壤地下水重金屬污染特征

2.1 土壤地下水重金屬污染對人體的危害

土壤地下水重金屬污染被微生物和植物分解吸收后，會直接或間接的進入到人體，進入到人體后，重金屬污染可以迅速占據人體的重要細胞和器官，影響相關酶的分解。更為嚴重的是，重金屬污染物會增強人體肺臟等器官蛋白質的氧化性，對人體身體健康和生命安全造成威脅，并且這種威脅和危害不可逆。相關的研究發現，電力廠附近居民的種植蔬菜中重金屬含量較高，以蘿卜和菠菜中含有的重金屬含量最多，居民發生癌癥的概率也大大升高。

2.2 土壤地下水重金屬污染對植物造成的危害

植物通過分解和吸收土壤中的重金屬，會將重金屬毒素富集于體內，而后與大分子活性點位結合，最終導致植物發生病變，植物的光合作用和酶活性等活動受到限制，嚴重時還會導致植物的繁殖受到影響。在土壤地下水重金屬污染相關研究中發現，Cu會抑制植物葉綠素的合成，影響植物葉綠素含量，而且對水生類植物的影響作用更加明顯[3]。

2.3 土壤地下水重金屬污染對土壤微生物的危害

作為微生物生長生存環境，土壤可以為微生物提供碳、磷等營養元素，反過來微生物可以為土壤提供有機質分解的土壤酶和多種化學反應的養分。但是，一旦土壤地下水系統受到重金屬的污染，就會導致土壤酶和微生物的分解受到抑制，并且不同的土壤酶對重金屬的敏感性不一，一旦土壤受到重金屬污染，毒性難以分辨，后期的治理工作將異常艱難。

3 土壤地下水重金屬污染評價

當前土壤污染物評價方式主要利用內梅羅綜合污染指數法進行，內梅羅綜合污染指數法可以有效地對土壤污染中的Cr、Cu、Zn、Pb、Cd、As、Ni等污染物質進行評價，應用范圍較為廣泛。內梅羅綜合污染指數法的計算公式表示為：P綜=，計算公式中的P綜表示某土壤綜合污染指數，Pmax表示土壤無污染物中數值最大的單項污染指數，而則表示污染物單項污染指數平均值，Pi計算公式為：Pi=Ci/Si，=。公式中的Pi表示土壤中組分i的單因子污染指數，可以有效地反映各類污染物的污染程度，當Pi數值越大，表明土壤受到的污染程度越嚴重。內梅羅綜合污染指數法將土壤污染程度分為5個等級，當P綜≤0.7時為安全;當0.73.0則表示土壤污染程度為重度。

地下水污染評價模型主要包括化學致癌物質評價模型和化學非致癌物質評價模型兩種，其中化學致癌物質評價模型計算公式為：RCi= [1-exp（-Diqi）]/S，公式中的RCi表示化學致癌物質i對人體的平均致癌風險，Di表示化學致癌物質i通過食入途徑的單元體質量日均暴露劑量，qi表示致癌物質食入途徑致癌系數，S則表示人均壽命。化學非致癌物質評價模型計算公式為：Rni=（Di/RfDi）×10-6/S，公式中的Rni表示化學致癌物質i對人體的平均致癌風險，Di表示化學致癌物質i通過食入途徑的單元體質量日均暴露劑量，Rf表示非致癌物質i通過食入途徑參考劑量，S則表示人均壽命。

4 結束語

通過積極的研究土壤地下水重金屬污染特征與評價，可以為土壤地下水重金屬污染治理提供理論基礎和實踐經驗。因此相關的部門和研究人員要進一步加大研究力度，對重金屬污染進行深入的分析，確保后期治理方案的科學性和有效性。

參考文獻

[1]李亞靜，黃庭，謝哲宇.非正規垃圾填埋場土壤和地下水重金屬污染特征與評價[J].地球與環境，2019（3）：361-369.

[2]蔡云梅，張艷林，任露陸.廣州城區菜地土壤重金屬污染特征及生態風險評價[J].廣東農業科學，2019（2）：73-78.

[3]艾提業古麗·熱西提，麥麥提吐爾遜·艾則孜.博斯騰湖流域淺層地下水重金屬分布特征[J].地球與環境，2019（3）：345-351.

收稿日期：2020-03-01

作者簡介：杜亞魯（1985-），男，漢族，研究生，工程師。